химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

тветствующего расчета часто используют теплоты сгорания органических соединений, что объясняется двумя причинами. Во-первых, горение в кислороде является реакцией, общей для всех органических веществ и идущей при соблюдении некоторых условий до конца, т. е. полностью и однозначно. Во-вторых, техника сожжения органических веществ при постоянном объеме достигла высокого совершенства и позволяет определять теплоты сгорания с точностью до ±0,02%.

Комбинируя теплоты сгорания, можно вычислить теплоты любой химической реакции между органическими веществами.

Найдем, например, теплоту реакции:

СеН6(ж) = ЗОЛ3; АН\ = ? (I)

(") (III)

Теплоты сгорания бензола и ацетилена имеют следующие значения: СвН6 (ж) + 77А = бСОа + ЗНгО (ж); АН'и = — 780 980 кал

У СвНг + 2VA = 2С02 + НаО; ДНШ = — 310 620 кал Так как (1)=(П)—3(111), то:

АН] = АН'п — ЗД/7Ш = 150 880 кал

Обобщая полученный результат, легко прийти к следующему выводу: теплота реакции равна сумме тепло т сгорания ис x-OjUL.bjLX-—в ещест в за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции.

Большим, но неизбежным недостатком расчета теплот реакций по теплотам сгорания является уменьшение относительной точности получаемых результатов по сравнению с точностью исходных данных.

* Примерами реакций органических веществ, протекающих однозначно, до конца и достаточно быстро (в несколько минут) являются реакция соединения хлористого водорода с газообразными и твердыми аминами, а также изученная В. Ф. Лугиииным и И. А. Каблуковым (1906) реакция присоединения брома к непредельным соединениям.

Кроме сложения ошибок, допущенных при измерении теплот сгорания реагентов, здесь имеет значение то, что теплота реакции между реагентами почти всегда меньше (и обычно много меньше) теплот сгорания реагентов. Так, в рассмотренном примере Д#| в пять раз меньше величины Д#н, и ошибка в последней, вероятно, равная ±200 кал, составляет уже 0,15% от величины

АН г. Во многих случаях относительная ошибка получаемой таким путем величины равняется нескольким процентам, а для реакций, теплота которых невелика, например для реакции изомеризации, ошибка может доходить до многих десятков процентов.

§ 2. Теплоты образования химических соединений

|^акон Гесса дает возможность рассчитать теплоты множества различных реакций по минимальному числу теплот некоторых реакций. В качестве последних обычно принимают теплоты образования химических соединений. Теплотой образования соединения называется теплота образования (обычно при постоянном давлении) одного моля соединения из соответствующих простых веществ. При этом считают, что простые вещества реагируют в виде той модификации и в том агрегатном состоянии, которые отвечают наиболее устойчивому состоянию элементов при данной температуре и при давлении 1 атм.

Реакции образования соединения из простых веществ в ряде случаев могут осуществляться (соединение железа и- серы с образованием сернистого железа, образование двуокиси углерода при горении углерода и т. д.), и теплота образования может быть измерена. Однако большей частью теплоты образования соединений получаются путем расчета по закону Гесса из других термохимических величин. 1

Так, например, теплота образования бензола

6С (гр.) + ЗНа = С6Н6 (ж); АН\ = ? (Г)

может быть вычислена, если известны теплоты сгорания бензола, углерода {графита) и водорода:

СеН6 (ж) + 7VA = 6С°а + знаО (ж); АН°п = — 780 980 кал (II)

С (гр.) + 02 = С02; АН°т = — 94 050 кал (III)

н2 + va = наО (ж); UHlv = —68 320 кал (IV>

Действительно, так как (I)=6(III)4~3(IV)—(II), то АН\ = 6АН°Ш + ZAH°IV — АН°и= — 564 300 — 204 960 + 780 980 = 11 720 кал

Соединения, теплота образования которых положительна (Д#°>0), называются эндотермическими; соединения, теплота образования которых отрицательна (Д//°<0), называются экзотермическими. Бензол, таким образом, является эндотермическим соединением, а двуокись углерода и вода—экзотермическими.

Теплота образования соединения может быть вычислена по закону Гесса путем составления циклов, в которые входят различные процессы (образование кристаллической решетки, растворение, гидратация, испарение и др.).

соединение

М |Г); ЛХ(Г)

Разовые ионы

Простые вещество

Рис. II, 2. Термохимические циклы для расчета теплот образования.

На рис. II, 2 изображены в качестве примера некоторые термохимические циклы, пользуясь которыми, можно иайти теплоту образования хлористого натрия, при условии, конечно, что теплоты всех остальных процессов, входящих в цикл, известны (аналогичные циклы могут быть составлены для нахождения теплот образования любых других соединений). По левому циклу теплота образования NaCl равна теплоте испарения Na плюс теплота диссоциации СЬ на атомы плюс теплота ионизации атомов Na и С1 минус теплота образования кристаллической решетки NaCl из ионов. По малому среднему циклу теплота образования NaCl равна теплоте образования водного раствора ионов Na' и СГ минус теплота растворения NaCl.

Указанная выше относительная ошибка, по

страница 25
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цветочная арка на свадьбу заказать
Фирма Ренессанс лестница готовая - качественно, оперативно, надежно!
кресло 993 low
Магазин КНС Нева предлагает ноутбук какой фирмы лучше купить с доставкой по Санкт-Петербургу

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)